Coulombi seadus: välja ümber punktilaengu

1 · Ennusta

Üksik punktilaeng istub üksinda ruumis. Kui sa liigutad testpunkti kaks korda kaugemale, kui palju elektrivälja tugevus kahaneb?

• Väli kahaneb 1/4-ni — ta kahaneb kauguse ruudu võrra.
• Väli kahaneb 1/2-ni — ta kahaneb kaugusega lineaarselt.
• Väli jääb samaks sõltumata kaugusest.

2 · Seadista

1. Ava üksikulaengu eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Lähtelaeng on fikseeritud q = 5 nC.
2. Lülita sisse väljatugevuse näit testpunktis.
3. Sea iga katse jaoks testpunkti kaugus laengust ja kirjuta üles väljatugevus.

3 · Kogu andmeid

Joonista väljatugevus E (y-telg) 1/r² (x-telg) suhtes oma kolme katse jaoks. Kas joon on sirge läbi origo?

4 · Analüüsi

1. Arvuta ühes katses E = kq/r², kasutades k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 5 nC. Võrdle tabeliga.
2. Selgita pöördruudu seadust kasutades, miks kauguse kahekordistamine neljandikustab väljatugevuse pigem kui poolendab.

5 · Laienda

1. Sinu potentsiaali veerg (V = kq/r) kahaneb leebemalt kui väli (1/r pigem kui 1/r²). Selgita, miks potentsiaalil ja väljal on erinev kaugussõltuvus, kuigi mõlemad tulevad samast lähtelaengust.
2. Coulombi seadusel E = kq/r² on täpselt sama matemaatiline kuju kui Newtoni gravitatsiooniväljal g = GM/r². Miks võivad kaks täiesti erinevat jõudu (elektriline ja gravitatsiooniline) jagada seda pöördruudu struktuuri?

Selle eksperimendi füüsika

← Tagasi eksperimendi juurde

138 tasuta prinditavat füüsika töölehte